特殊糖尿病PPT课件

1、.,1,贾伟平 上海市糖尿病研究所 上海市糖尿病重点实验室 上海交通大学附属第六人民医院,特殊类型糖尿病,.,2,1994,2008,患病率(%),Yang W, et al. N Engl J Med 2010,糖尿病在中国的流行趋势,糖尿病：9240万 糖尿病前期：1.48亿,发病年轻化：20-40岁,世界第一,.,3,糖尿病的病因学分型 (WHO1999),I. 1型糖尿病（细胞损害，常导致胰岛素绝对缺乏） IA. 自身免疫中介性 IB. 特发性 2型糖尿病（可自明显胰岛素抵抗伴相对胰岛素缺乏到明显胰岛素分泌缺陷伴或不伴胰岛素抵抗） 其他特殊类型 VI. 妊娠糖尿病,.,4,糖尿病类型分

2、布,.,5,其它特殊类型,细胞功能遗传性缺陷 胰岛素作用的遗传性缺陷 胰腺外分泌疾病 内分泌疾病 药物或化学性 感染 免疫介导的罕见类型 伴糖尿病的其他遗传综合征,.,6,糖尿病分型及病因机制的关系,遗传因素,环境因素,伴糖尿病的遗传综合征 细胞遗传缺陷 胰岛素作用遗传缺陷 2型糖尿病 1型糖尿病 非常见免疫中介型 妊娠糖尿病 内分泌腺病 胰外分泌病 药物 感染,III-8 III-1 III-2 II I III-7 IV III-4 III-3 III-5 III-6,胰岛素分泌及/或作用不足,.,7,其他特殊类型糖尿病 III-1及III-2:-细胞功能的遗传缺陷及胰岛素作用的遗传缺陷,

3、III-1 HNF4gene (MODY1) Glucokinase gene (MODY2) HNF1gene (MODY3) IPF1 gene (MODY4) HNF1gene (MODY5) NeuroD/Beta 2 (MODY6) Mitochondrial DNA,III-2 A 型胰岛素抵抗 小精灵综合征 Rabson-Mendenhall综合征 脂肪萎缩性糖尿病,.,8,其他特殊类型糖尿病 III-8:伴糖尿病的其他遗传综合征,Down综合征 Turner综合征 Klinefeter综合征 Wolfram综合征 Friedrich共济失调,Huntington舞蹈病 Laur

4、ence-Moon-Beidel综合征 强直性肌营养不良 卟啉病 Prader-Willi综合征及其他,.,9,线粒体和线粒体DNA的结构与功能 线粒体DNA突变糖尿病,.,10,线粒体超微结构模式图,.,11,氧化磷酸化酶亚单位基因,外环为重链，内环为轻链 OH：重链转录起始点；OL：轻链转录起始点,12S和16S rRNA基因 各种氨基酸tRNA基因,DiMauro S, et al. N Eng J Med, 2003, 348: 2656-2668.,丝氨酸(AGY),亮氨酸(CUN),苯丙氨酸,12S,缬氨酸,16S,亮氨酸(UUR),异亮氨酸,谷氨酰胺,丙氨酸,天冬酰胺,半胱氨酸,

5、酪氨酸,天冬氨酸,赖氨酸,甘氨酸,精氨酸,组氨酸,D-环区,脯氨酸,苏氨酸,谷氨酸,NDI,ND2,COX1,COX2,A8,A6,COX3,ND3,ND4L,ND4,ND6,Cyt b,丝氨酸（UCN）,色氨酸,甲硫氨酸,ND5,OH,OL,线粒体DNA上的基因分布及排列,环状双链超螺旋结构 共16569bp，内H链和C链组成 13个oxphos编码基因 22个tRNA和2个rRNA基因 1个非编码区控制区 无内含子,.,12,线粒体结构及其功能特点,真核细胞的一个重要细胞器 细胞内供能站，换能中心， 供生命活动的80%能量 代谢率高的组织细胞内数目多 心肌、肝脏及胰岛细胞等多 肝脏约200

6、0多，精子细胞约25个 分布多集中于需能高的部位,.,13,1988年首先确认了三种线粒体DNA突变病 线粒体DNA大段缺失致线粒体肌病、 线粒体ND4基因G11778A突变致Leber遗传性视网膜神经病（LHON综合征） 线粒体tRNA Lys基因A8344G突变致肌强直性癫痫伴破红肌纤维病变（MERRF综合征）,线粒体基因突变糖尿病的发现,Holt et al，1988 Wallace et al，1988,.,14,线粒体基因突变糖尿病的发现,1992年， van den Ouweland及Ballinger等分别报道由于tRNA tRNALeu(UUR)基因突变及线粒体 DNA大段缺失

7、引起的仅呈糖尿病及耳聋家系 提示线粒体基因突变糖尿病可能隐匿于群体糖尿病患者中 被称为母系遗传糖尿病伴耳聋（maternally inherited diabetes and deafness，MIDD）,.,15,tRNALeu(UUR)A3243G突变检测结果标示于各家系成员下，“+”为突变阳性，“- “为突变阴性,Xiang KS, et al. Chinese Med J, 1997, 110: 372-378.,一个中国人线粒体基因tRNA Leu(UUR)突变家系,.,16,mt3243 突变DNA序列测定,正常序列,突变杂合子,.,17,中国糖尿病患者中线粒体tRNA Leu(U

8、UR) A3243G突变糖尿病的患病率,项坤三, 等. 上海交通大学附属第六人民医院/上海市糖尿病研究所资料,.,18,患病率 (%),n,项坤三, 等. 上海交通大学附属第六人民医院/上海市糖尿病研究所资料,中国糖尿病患者中线粒体tRNA Leu(UUR) A3243G突变糖尿病的患病率,.,19,线粒体基因突变糖尿病,耳聋及母系遗传糖尿病 线粒体tRNA Leu(UUR)基因3243位核苷酸A-G突变(常见) 胰岛功能异常 中国人中患病率0.4-1.8%（糖尿病中）,.,20,线粒体基因突变的致病机制,能量（ATP）生成减少：细胞的90%能量源自线粒体 ROS（Reactive oxyge

9、n species）的产生 呼吸链代谢和电子转运过程（ETC）中产生ROS（包括O2-，H2O2，OH），具毒性突变造成ETC受抑制，电子堆积于早期阶段，产生多量ROS 长期暴露于ROS导致mt和细胞内蛋白质，lipids和核酸的氧化损害 急性暴露于ROS导致ETC复合物，和三羧酸循环某些成分和酶失活 ATP+长期暴露于ROS激活mtPTP（渗透性转运孔）启动细胞凋亡,.,21,伴糖尿病的线粒体基因突变,.,22,突变临床检出率的影响因素,样本的杂胞质程度 突变检测方法,.,23,卵细胞和受精卵中的线粒体复制分离过程发生杂胞质性的机制,因为突变线粒体随机分配到子代细胞内，致子代细胞间的线粒体含

10、突变线粒体数不等而形成杂胞质性(heteroplasmy),野生线粒体 突变线粒体,始基卵细胞（primordial follicle）,卵黄囊内胚层的 原始生殖细胞迁徙,卵原细胞（primary follicle）,初级卵母细胞（primary oocyte），100万个,青春期第一次减数分裂，排卵,极体,次级卵母细胞（secondary oocyte）,输卵管内第二次减数分裂后形成卵细胞,极体,合子（zygote）,闭锁,干细胞（stem cell）,精子,项坤三. 上海交通大学附属第六人民医院/上海市糖尿病研究所,受精,有丝分裂,有丝分裂,.,24,mt3243位点突变检测方法,由于不同

11、组织细胞杂胞质程度不同，有必要进行开展突变比率的定量检测 适用于杂胞质程度5%的样本检测的方法： 限制性片段长度多态（PCR-RFLP）技术 直接测序（Sequencing） 高分辨率熔解曲线分析（HRM） 适用于杂胞质程度1-5%的样本检测的方法： 焦磷酸测序（Pyrosequencing）,.,25,直接测序法可以检出30以上的突变,上海市糖尿病研究所资料,直接测序法杂胞质性定量分析,.,26,PCR-RFLP法可以检出5以上的突变,上海市糖尿病研究所资料,PCR-RFLP法杂胞质性定量分析,.,27,HRM法可以检出5以上的突变,HRM杂胞质性定量分析,上海市糖尿病研究所资料,Yan J

12、B, et al. J Mol Diag 2014,.,28,Prosequencing杂胞质性定量分析,拟合曲线分析定量,Yan JB, et al. J Mol Diag 2014,Pyrosequencing法可以检出2以上的突变,上海市糖尿病研究所资料,.,29,不同体液样本中mt3243突变定量检测,Yan JB, et al. J Mol Diag 2014,外周血,唾液,尿沉渣,外周血,尿沉渣,外周血,尿沉渣,突变率,.,30,对下列一种或多种情况者应疑及mt基因突变DM可能，而做进一步检查,起病早的偏瘦的2型糖尿病 细胞分泌功能明显降低，需INS治疗的2型DM 伴神经性耳聋的D

13、M者 有母系遗传家族史的糖尿病患者 糖尿病患者伴有或其家族中有下列表现之一者 中枢神经系统，骨骼肌及心肌病 视网膜色素变形 视神经萎缩，眼外肌麻痹 乳酸酸中毒,.,31,治疗原则,饮食适当放宽 宜轻度运动，不宜剧烈运动 以胰岛素治疗为主 发病急或重者，诊断确定后即用INS，病情轻，进展慢者，可在一段时期内口服磺脲类降糖药 不主张用双胍类药,.,32,OXPHOS辅助因子和底物 刺激丙酮酸脱氢酶 防止氧自由基对线粒体损伤 药物 辅酶Q10（COQ10） 150mg/日2-3年以上 以旦确诊即开始治疗 长期治疗 效果 显著改善胰岛素B细胞功能 减轻运动后血乳酸水平 改善听力,特殊治疗代谢治疗,.,

14、33,结果为均值 标准差,Suzuki S, et al. Diabetologia, 1998,辅酶Q10治疗线粒体突变糖尿病患者的效果,150mg/日3年,.,34,MODY青少年的成年起病型糖尿病 （maturity-onset diabetes of the young),.,35,MODY年轻的成年发病型糖尿病 （maturity-onset diabetes of the young) MODY是一种单基因突变所致的糖尿病 胰岛细胞分泌缺陷为已知MODY基因的主要发病机制,MODY的定义,.,36,Monogenic,disorder,mutation,Complex disord

15、er,Gene A,Gene C,Gene D,Gene B,Gene,Gene variations,Inheritance pattern,(dominant or recessive),1 2 3 4,Family,A,B,C,D,A,B,C,D,A,B,C,D,A,B,C,D,30,Percent,Inheritance pattern(complex),Environment/life,-,style,Genetic risk in population,(epidemiological evidence),A,B,C,D,100,30,Impact of variations,In

16、 different genes on,disease phenotype,(percent),Impact of mutations,In a single gene on,disease phenotype,(percent),100,Genetic risk in,population,1 2 3 4,Genetic risk in different families,Percent,100,Modified from Peltonen L 9:715-718 Diabetes Insipidus, Diabetes Mellitus, Optic Atrophy, Deafness

17、（尿崩症 / 糖尿病/视神经萎缩/耳聋） 一种进行性神经退化疾病 疾病在家系内的传递多符合常染色体隐性遗传,Wolfram / DIDMOAD综合征,.,64,主要临床特点及发病年龄,方启晨等，中华医学杂志，2005,.,65,糖尿病相关检查,C肽 (mmol/L),时间 (min),1. 先证者糖代谢情况 HbA1c ：10.0% FCP：0.36 ng/ml；CP2h：0.52 ng/ml 精氨酸试验提示细胞功能明显受损 2. 糖尿病分型检测 GAD-Ab（） IA2-Ab（） 线粒体tRNALeu(UUR)A3243G基因突变检测（）,尿渗透压(mOsm/L),时间 (min),0.98

18、0,0.990,1.000,1.010,1.020,1.030,1.040,1.050,注射5U 精氨酸加压素,尿比重,Wolfram综合征患者禁水加压试验,0,50,100,150,200,250,300,350,0,60,120,180,280,360,390,465,525,.,67,先证者眼底照片,提示视神经萎缩,方启晨等，中华医学杂志，2005,.,68,先证者视野检查,方启晨等，中华医学杂志，2005,.,69,先证者脑干视觉诱发电位检查,患者,对照者,P100波完全消失，提示视觉径路生理性切断。,方启晨等，中华医学杂志，2005,.,70,先证者脑干听觉诱发电位检查,患者,对照者,V波波幅下降,提示听力损害,方启晨等，中华医学杂志，2005,.,71,突变先证者电测听检查,左耳,右耳,.,72,先证者头颅MRI显像,方启晨等，中华医学杂志，2005,.,73,先证者测序结果,390,野生型,突变型,第417位密码子TT